歲月不饒人,又一位中科院院士離我們而去。
10 月 18 日凌晨,武漢大學對外發布公告,我國著名化學家、中國科學院院士、武漢大學教授、博士生導師張俐娜,因病醫治無效,於 2020 年 10 月 17 日 20 時在武漢逝世,享年 80 歲。
張俐娜於 1963 年畢業於武漢大學化學系,1985 年曾獲日本政府學術振興協會獎學金 (JSPS) 赴大阪大學研究一年多,2011 年當選中國科學院院士,也是武漢大學第一位女院士,2014 年成為英國皇家化學會會士。
圖|張俐娜院士(來源:武漢大學)
1993 年,她領導創建了武漢大學天然高分子及高分子物理實驗室,長期致力於纖維素、甲殼素、澱粉、海藻酸鈉、大豆蛋白質和真菌多糖的結構、分子尺寸、鏈構象以及天然高分子基新材料性能和功能研究,對高分子物化、農業化學、環境材料和生物學交叉領域均有建樹。
她的課題組開創了一種嶄新的低溫溶解法,發現 NaOH / 尿素水溶液冷卻到 - 12℃後可迅速溶解纖維素,提出低溫下大分子與溶劑自組裝形成新的氫鍵配體導致溶解的新機理,並實現難溶性纖維素、甲殼素甚至聚苯胺低溫溶解。
同時,利用低溫溶解的纖維素、甲殼素、殼聚糖和聚苯胺溶液通過物理再生法直接構建出一系列新型功能材料,並揭示其結構與性能的關係,在這些研究基礎上得以創建無汙染、價廉、生產周期短的人造絲和玻璃紙生產新方法,也推動了食品和生命科學的發展。
近十年,她先後主持了國家自然科學基金重點項目、國家 973、863、國際合作等 10 多項國家重點科研項目,為我國高分子物理與天然高分子材料領域的研究和發展,做出了卓越貢獻,被譽為「中國綠色化學先驅,天然高分子開拓者」。
訃告稱,遵照張俐娜院士遺願,喪事從簡,不開追悼會。
圖|1962 年武漢大學時期的張俐娜
1940 年 8 月 14 日,張俐娜出生於福建光澤縣,張俐娜父親畢業於清華大學,後擔任江西師範大學圖書館館長,母親是一名中小學教師。
1963 年,她從武漢大學化學系以優異成績畢業後,分配到北京鐵道科學研究院工作。在1973 年,她被調入武漢大學化學系高分子教研室任教,才正式找到自己的科研路。後來,我國著名高分子科學家錢人元推薦她獲得日本學術振興協會獎學金(JSPS),在日本作為訪問學者進行高分子溶液理論研究。
直至 1986 年,張俐娜回國時已經 46 歲。外界用大器晚成形容她的科研生涯:「46 歲做科研,71 歲成院士」。
圖|1985 年,張俐娜赴日本做訪問研究
她的一項突破性研究能讓豆渣、甘蔗渣等農業自然廢棄物,變成漂亮絲質品乃至方便降解的塑料產品。
她從日本回國後,一直致力於生物質資源天然高分子材料科學的基礎和應用研究,一次實驗中,她發現低溫水溶劑能夠解決難溶性大分子如纖維素、甲殼素等材料的難溶性問題,並堅持對其研究了 12 年,最終將這項技術進行了完善。
圖|1988 年,張俐娜在實驗室指導學生做實驗
相對來講,高溫溶解纖維素等大分子材料,需要 100~130 度的高溫,不僅能耗高,還耗時長。相比之下,水體系低溫溶解高分子不僅快速,且尿素、氫氧化鈉也屬可再生資源。而這種溶解技術也能讓諸如豆渣、甘蔗渣等農業廢棄物變廢為寶,做成各種有用的工業、民用材料。更重要的是,這些材料很環保,只要埋入地下,在有水有細菌有一定溫度的條件下,能在 1~2 個月內自然降解。
低溫下利用 NaOH / 尿素 / 水溶劑體系還可以實現纖維素、甲殼素、聚苯胺 / 纖維素溶液的噴絲、流延、油水分離、凝膠化,進而製備再生纖維、透明膜、智能水凝膠、高強度塑料等,敲開了纖維素材料工業的大門。
張俐娜較早就意識到 「基礎研究和經濟發展」 的問題。 她一直認為「成果要麼上書架,要麼上貨架,而不要躺在實驗室的試管架」, 她堅持和企業合作, 做工業生產線, 成為科研轉化成應用的一個範本。
2011 年, 她的低溫溶解纖維素技術的原始創新成果被國際上評價為「纖維素加工技術上的一大裡程碑」,也由此獲得了安塞姆 · 佩恩獎,該獎項是美國化學會纖維素與可再生資源材料領域的最高獎,自 1962 年設立半個多世紀以來,張俐娜教授是第一個獲得該獎的中國人,以表彰她利用綠色溶劑體系解決纖維素溶解問題的傑出貢獻。
「我沒有想過要當大教授、當大科學家,我只是每做一件事就會做好。」獲得這項榮譽後,張俐娜在接受採訪時說道。
圖|2019 年指導研究生
至今,張俐娜發表了 530 餘篇學術論文,主編了 16 本學術專著,並獲國內外專利 100 餘項。
即便是在年逾古稀之年,仍沒有選擇功成身退,對推進綠色化學全球化依然契而不舍。她把目光轉移到了海洋,張俐娜曾表示,海洋生物佔據了地球上生物總量的 80%,相比於陸地上的生物,它們的生命力和生物機能都明顯更勝一籌。目前為止,人類對海洋生物的關注度和研究還遠遠不夠。她的新目標是開發出一種永不枯竭的新型環保材料,當溫度達到 25°C 以上時,這種材料可以在土壤中降解,從而減少由塑料造成的「白色汙染」。
英國威爾斯大學原校長 Glyn O.Phillips(格林. 菲利普斯)在曾在參觀張俐娜的實驗室後說,「這使我回憶起多年前訪問諾貝爾化學獎獲得者 Woodward(伍德沃德教授)實驗室的情景。張院士具有對知識的渴求精神,鍥而不捨探索物質的基礎科學問題。同時,她時刻關注科研成果商品化及實用價值,給我留下了深刻印象。」
她的學生們回憶道:「在張老師課題組學習和工作 15 年,感受最深的是她對科研的執著和熱情以及全身心的付出,她做任何事情都一絲不苟,而且又具親和力。學生有時晚上 11 點還能接到張俐娜的電話;收到她凌晨一兩點發送的郵件也不是稀奇事。」
時常有人問張俐娜:「您都這麼大歲數了,為什麼還要這麼拼命工作?」她的回答是:「科研挑戰帶給我前所未有的激情和成就感,這激勵著我幾十年如一日地耕耘在科研這塊沃土上。」「我不聰明,學歷也不高,但是我什麼都願意去學。」
在七八十歲的年紀,功成名就,多數人都會選擇退休安享晚年,但張俐娜還在爭分奪秒推動把實驗成果投入產業應用,讓這些世界領先的技術早日融入日常生活。